考虑时滞的实时子结构试验显式算法数值特性研究

摘要

数值积分算法的稳定性和精度是保证实时子结构试验顺利开展的重要因素,而试验中加载时滞的存在会对算法的数值特性产生不利影响.为此,本文选取了三种基于模型的显式积分算法(Chang法、CR法和RST法),对比分析了三种算法在考虑时滞的线性系统和非线性系统中的稳定性和精度.由Lyapunov稳定性分析可以得到:在线性系统和具有刚度软化特性的非线性系统中原本是无条件稳定的三种算法,引入时滞效应后退化为有条件稳定,而在具有刚度硬化特性的非线性系统中稳定界限大幅降低.精度分析表明,引入时滞后算法的数值阻尼比和周期失真率绝对值均增大;算例结果也表明,时滞将显著降低算法的计算精度,在实时子结构试验中不容忽视.